推荐【人教版】高中物理机械能《机械能守恒定律》课堂教学优秀课件

【探究一:动能与势能相互转化】一、机械能机械能是_______、________和_________的统称，1、重力做功使_________和________相互转化，2、弹力做功使_________和________相互转化。动能重力势能动能重力势能弹性势能动能弹性势能如图，一个质量为m的小球自由下落,经过某高度为h１的A点时速度为v１，下落到某高度为h2的B点时速度为v2，试写出小球在A点时的机械能E1和在B点时的机械能E2，并找出小球在A、B时所具有的机械能E1、E2之间的数量关系。理论推导【探究二:动能与势能相互转化的定量关系】解：以地面为零势能面：mgh1+mv12/2mgh2+mv22/2移项有mgh1+mv12/2=mgh2+mv22/2即E1=E2如果有空气阻力呢？A-B由动能定理ΔEP减ΔEK增=A点时的机械能E1=B点时的机械能E2=FGFN分析:1、小球在光滑杆从A向O运动过程中受力情况如何？弹力做什么功？能量如何转化？◆弹力做正功，弹簧的弹性势能转化为小球的动能。2、小球的机械能保持不变吗？FGFNWF=EP1-EP2=mv22/2-mv12/2EP1+mv12/2EP2+mv22/2EP1+mv12/2=EP2+mv22/2即E1=E2ΔEP减ΔEK增=小球和弹簧这个系统机械能守恒c点时的机械能E1=D点时的机械能E2=C-D由动能定理2、小球的机械能保持不变吗？v1v2EP1EP2在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。1、内容(1)E1=E2(2)下降ΔEP减=ΔEK增mgh1+mv12/2=mgh2+mv22/22、表达式零势能面机械能守恒定律状态量标量系统性上升ΔEP增=ΔEK减【探究三:机械能守恒条件】Ov0BA2、只有弹力做功AOB沿光滑斜面下滑的物体1、只有重力做功mg粗糙斜面，物体机械能是否还守恒?【探究三:机械能守恒条件】沿粗糙斜面下滑的物体3．机械能守恒定律成立的条件：只有重力或弹力做功，只有系统内动能和势能相互转化。（1）从做功角度分析（2）从能量转化角度分析抛出的篮球在空中运动（不计阻力）跳伞员利用降落伞在空中匀速下落光滑水平面上运动的小球，把弹簧压缩后又被弹回来，小球的机械能守恒吗？v例1、下列实例中哪些情况机械能是守恒的沿光滑的斜面物体下滑的物体小球和弹簧这个系统的机械能守恒练1:如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列叙述中正确的是（忽略空气阻力）：A.重力势能和动能之和保持不变；B.重力势能和弹性势能之和保持不变；C.动能和弹性势能之和保持不变；D.重力势能、弹性势能和动能之和保持不变。D例2、把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆，摆长为l，最大偏角为θ。小球在A点初速度vo为运动到最低位置O时的速度是多大？（忽略空气阻力）OBAθl机械能守恒定律的应用解：对小球受力分析，mg拉力不做功，只有重力做功，以最低点为零势能面机械能守恒，mvo2/2+mgl（1-cos）=mv2/2θ练2、把质量为0.5kg的石块从10m高处以300斜向上抛出，初速度Vo＝5m/s，求:石块落地时的速度是多大？（不计空气阻力，g＝10m/s2）(1)确定研究对象，(2)对研究对象进行正确的受力分析，(3)判定各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件，(4)选取零势能参考平面，并确定研究对象在初、末状态时的机械能，(5)根据机械能守恒定律列出方程，进行求解。利用机械能守恒定律解题思路练3、假设过山车在轨道顶点A无初速度释放后，全部运动过程的摩擦均可忽略，其他数据如图所示，求该车到达B点时的速度．(g＝10m/s2)小球能回到原来的高度吗？◆mgh=mv2/2=mgh’mg为什么小球打不到同学呢？h’=hOBAθlhh’2、机械能守恒定律：1、机械能：E=EK+EP（1）内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。（2）条件：只有重力、弹力做功课堂小结（3）结论：E1=E2下降ΔEP减=ΔEK增上升ΔEP增=ΔEK减进站前关闭发动机，机车凭惯性上坡，动能变成势能储存起来，出站时下坡，势能变成动能，节省了能源。思考：生活中的实例车站随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率，是人类所面临的一项重要任务，右图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。明珠号列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度？练、一个人站在阳台上，以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出不计空气阻力则三球落地时的速率：A．上抛球最大B．下抛球最大C．平抛球最大D．三球一样大D练3、如图所示．一根长L的细绳，固定在O点，绳另一端系一条质量为m的小球．起初将小球拉至水平于A点．求小球从A点由静止释放后到达最低点C时的速度．解：对小球受力分析，以c点为零势能点，由机械能守恒有：2CvglmgTmgL=mv2/2练、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若空气阻力忽略，g＝10m/s2则：物体上升的最大高度是多少？mgvh510210222解：物体只受重力，只有重力做功，故机械能守恒以地面为零势能面，则：vh最高点mgh=mv2/2=mgh’g＝10m/s2练、如图所示，光滑的倾斜轨道与半径为R的光滑圆形轨道相连接，质量为m的小球在倾斜轨道上由静止释放，要使小球恰能通过圆形轨道的最高点，小球释放点离圆形轨道最高点多高？末位置R2Rhh=5R/2思考：用动能定理和机械能守恒定律解题的不同点是什么?1、机械能守恒定律需要先判断机械能是不是守恒，而应用动能定理时要求要比机械能守恒定律条件要宽松得多．2、应用机械能守恒定律解决问题首先要规定零势能面，而用动能定理解决问题则不需要这一步．3、应用机械能守恒定律解决问题可以避开功的计算，而用动能定理解决问题需要计算功。思考：用机械能守恒定律解题得到什么启发1、机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便．2、用机械能守恒定律解题，必须明确初末状态机械能，要分析机械能守恒的条件．